本文来自微信群:交通信号控制论坛。群内不定期发起关于信号控制方面的讨论,参与讨论的来自全球各地的华人交通信号学者以及国内的教授学者、企业技术负责人等,含金量非常高。ITS114自承群记录员,将发生在2017年的一场关于夜间信号控制设计、夜间绿波的讨论整理如下,共同学习。未经讨论参与者审定,如有曲枉之处,还请见谅。
史东辉:@辛武平 这个验证过,原大连某商务区,道路条件好而夜间车辆少,夜间协调控制事故多发。后做了安全机制,事故明显降低。
辛武平:@史冬辉 你提到的分析和结论,我觉得很有意义。有整理成论文吗?我觉得你的材料好好整理一下,完全可以投稿呢。
史东辉:己经与其他区域事故密度相当,@辛武平 好,我考虑下事故数据的脱敏处理,再撰写论文。
辛武平:@史冬辉 结论肯定是没问题的。很多Agency 在夜间确实有意设成rest on red , 就是人为造成停车,减少超速和事故概率。倒是基于实际案例的大数据验证,倒是比较少见。值得投到Accident Analysis and Prevention期刊去。那个期刊也很喜欢接受基于统计方法的论文。
史东辉:除了事故数据,还有电子警察拍摄的违法数据,也可说明这个问题,好论文的材料啊,谁做博士论文都够了。
辛武平:数据是金,模型是银! 我们做的一个项目就是用LNPR 大数据反推用户行为,作为保险公司的车险依据。
李克平教授:绿波协调设计有一个波速,行驶速度过快就会碰到红灯,自然会减速;部分较长的路段可能夜间车少会有人超速,应该设置超速拍照处罚,一码事归一码事。
史东辉:@李克平教授 来大连时,我带你走一下那个路段,你切身体会下,一脚油可冲十个路口的感觉。
辛武平:夜间车辆稀少(随机到达交通流)的时候,绿波协调可能就不那么重要了。把信号设置成全感应,然后rest on red。这样一路看下去是全是红灯,但车辆到交叉口后马上给绿或点停一下给绿。驾驶员体验未必会差,但可以减少一路全绿超速的概率。
辛武平:从逻辑上来讲,一方面在信号控制的角度,减少夜间超速的概率,另一方面,通过超速拍照来处罚已经既成事实的超速。这是两个逻辑层面的事,我们讨论的是第一个逻辑层面的问题。
徐洪峰:单行5车道+主路80至90秒绿灯+路口平均间距不大于300米,一口气能过多少个路口?
史东辉:@徐洪峰 高尔基路,间隔几米?
李克平教授:@史冬辉 :绿波设计波速是多少?车辆可以连续不闯红灯超过这个速度行驶吗?不可能的吧?
史东辉:我说的,就是超速。
李克平教授:@史冬辉 :如果设计合理,超速就一定是闯红灯了!为什么不可以设置闯红灯监控和超速监控?这笔帐绝对不能算在绿波协调的头上呀!绿波绝对不是引起超速的原因,恰恰相反,它限制了车辆的路段行程车速!
史东辉: @李克平教授 咱俩说的根本就是两个事,我要控制是指那种夜间的恶劣驾驶行为,及其引起的严重后果。。
李克平教授:@史冬辉 :如果你能证明,我服你。但这是不可能的事。
辛武平:史警官跟李老师说的确实是两回事。
李克平教授:@史冬辉 :绿波设置会限制夜间严重超速的现象。当然,如果驾驶人恶意闯红灯,则绿波设置也无济于事。现在我们讨论的是不是绿波问题?
史东辉:我没讲绿波,讲的是安全。
辛武平:夜间因为车辆稀少,如果有绿波的话,绿波的强制车辆按波速行驶效用是不太大的。
辛武平:如果信号是全定时fixed time 控制,那么绿波就是固定带宽和波速,这是可以起到限速作用的。但是,如果信号是协调感应控制, 夜间车辆稀少,感应相位的绿灯全部回归给协调相位, 绿波的限速作用就不存在了,反而会促进超速。这时候就最好不要协调感应式控制了,因为会鼓励超速。
李克平教授:@辛武平(KLD) :波速不能超过限速,无论定时协调控制还是感应协调控制,这是约束条件。否则就不能协调。
辛武平:感应式协调控制,夜间车辆稀少,minor phase 的绿灯就都return给协调相位了,所以看起来就是实际绿波带宽远大于设计带宽,然后从上游看上去就是一路全绿。这很容易导致超速的。这时候协调相位的带宽最大,就可能是一个整周期了(如果全回归给协调相位的话)。
易博戴高:我觉得李老师说的实事求是。有很多方法限制绿波夜间负面作用。如果不怕违法,不把红灯当回事,所有管理失效。
李克平教授:@辛武平 即使只有一秒红灯,绿初对绿初不超速,就没有连续超速问题!
易博戴高:@辛武平 你不会不全部转移绿信,为了安全?
谢少平:南昌红谷滩新区几条道路绿波,夜间波速50,并且通过路口LED控制信息发布屏发布“绿波控制建议车速50”,也没有听大队或媒体、群众反映不安全、事故多等说法。整治恶劣驾驶行为的有效方法还是路口电警、路段卡口测速。南昌各级领导要求及社会各界的共识、呼声是路口电警要全覆盖,100%安装。
辛武平:李老师息怒。问题是,在夜间车辆稀少的时候,车辆的到达时随机的,也就是从绿初到绿尾都有可能,这跟日间有车队的情形不一样。所以在夜间,因为信号灯的绿灯回归给协调相位,超速的几率比日间大大增加。这是我一直在说的,我没有不同意您的说法,我们完全在说两个事。
易博戴高:@史冬辉 史警官,您说的一串路口也太夸张了,有时间我去看,自己去。
史东辉:热烈欢迎。
辛武平:一辆车,夜间随机到达,绿灯回归给协调相位,过一串路口是有可能的。
史东辉:做了这一切后,我忽然想明白,为什么scoot系统,在不做case时,夜间子区那么多路口运行小周期。
辛武平:如果是全定时控制,绿波的限速作用,就不论白天和夜间,都会有效。如果是协调感应式,就会存在夜间超速的隐患。
李克平教授:@辛武平 我说的是“连续”超速是不可能,在一个路段,即随机达到的第一个路段是可能的,第二个路段也有可能,但是可能性降低,到后面的路口,一定会受波速的限制,所以我说“连续”超速在绿波条件下是不可能的。除非绿波设计不合理。
辛武平:@李克平教授 严格的说,是存在连续这个可能性的。我可以马上举一个反例。协调感应式控制,就存在连续超速的可能性。那就是minor phase 在夜间长时段没有actuation, 相当于协调相位各个路口一直全绿。
李克平教授:@辛武平 如果是全定时控制,绿波的限速作用,就不论白天和夜间,都会有效。如果是协调感应式,就会存在夜间超速的隐患。那是在缺乏必要约束条件下的“协调感应”,不是合理的感应协调。我提倡“多约束弹性边界”下的感应,而不是无约束、无边界的,或者过分刚性边界条件下的感应。
冉学均:夜间运行协调感应只是理论上的事情,需要良好的检测器做支撑,还有行人过街问题,国内的按钮不多。
易博戴高:@辛武平 既然夜间会超速,为啥不限制?实在不行,多装点超速抓拍嘛。
初连禹:主街是recall模式,检测器不可靠也一样。
易博戴高:@初连禹 国内不大敢用感应控制,就是俩原因,一是坏掉,二是秩序,说法多了。包括线圈安装位置,可有定论?不要说1个车道装3个,没那么多钱。
初连禹:@戴高_重庆攸亮 理解。
辛武平:史警官说的SCOOT夜间大量小周期设置,应该是有打乱协调的意思,实际上在多伦多,我就见过在城区的40多秒小周期,跟stop sign差不了。
易博戴高:SCATS、西门子以及美国安装信号系统的线圈位置,我仔细看过。
辛武平:@戴高_重庆攸亮 没说不限制。正是因为认识到超速的隐患,所以夜间一般就不做协调,直接做全感应rest on red.
辛武平:挺好的关于超速安全性的讨论。另外,就算不能连续超速,超速几个路口以后急停,可能更不安全吧。
小刚:大致看明白了争论问题的来源。协调在夜间是不是会增加事故?如果基于统计,答案是肯定的。但原因不仅仅是潜在的鼓励超速行为。更重要的是加速了车队的离散,通过路口的速度更快。如果去看收集的事故录像,大部分是离散车辆所为。并且往往是大事故。
金盛副教授:绿间隔等参数也没有适应夜间的情况。
辛武平:@王小刚--路通信联 确切的说,夜间形成车队的几率是比较小的,更多的是离散、随机的到达。
小刚:不做协调是随机的,连续通过路口的概率小,路过路口的速度慢。事故率自然就低,夜间小周期,不协调,事故肯定少。出现恶性事故的概率也低很多。
辛武平:@王小刚--路通信联 对呀。这就是我们今天绕来绕去在说的事情。
小刚:再者,既然夜间车队都形成不了,设计的绿波服务于随机到达的个别车辆,还有意义吗?绿波设计的初衷不是服务于压力相对较大的干道,为组团的车队服务?夜间既然是随机流,没有主次,就应平等对待各方向随机车辆。
易博戴高:@王小刚--路通信联 小刚快得出夜间红绿灯红波的推论了啊,但对于我这样守法驾驶者,只能投反对票。
小刚:在保证行人通行时间下,约束最大绿的感应控制,相对合理。@戴高_重庆攸亮 没说红波,是平等对待各向。
易博戴高:@王小刚--路通信联 对了,均衡。
辛武平:小刚说的透。绿波的初衷是让车辆组团进而提高效率减少延误。如果在严谨的数据统计上,真能证明(或否定)信号协调会导致“夜间离散随机单车”的事故率上升的结论,这倒是绝对一篇很好的科学论文。
徐洪峰:绿波控制就是通过实现城市干道沿线短间距交叉口的交通信号灯联动控制,使得来自上游交叉口主要通行方向的一部分车辆能够以一定的行进速度连续通过下游的若干交叉口。如果认同这个表述的话,晚间到底做不做绿波,也就不是很纠结了。十分赞同王总的观点。
易博戴高:这个定义中少了一个组队,所以核心或者目标是延误。同意,但得有条件。一是究竟那种模式能够平衡延误小且安全,包括延误小的证明。二是不少城市以干道交通为主,主路夜间车少而支路几乎没有,各个路口感应控制也许是一个好选择,但目前没有完好检测的路口很多?那又该设置成什么方式呢?
易博戴高:就本人所在城市特殊性而言,夜间经常开车或者代驾,还是协调好。多数路口,距离七差八别,协调不容易。具体问题得具体分析,好辩证的均衡。
李克平教授:夜间即使只有一辆车,信号协调了让其少停车或不停车通过若干个交叉口难道不是好事吗?为什么一定要否定这种选择?我也同意辛博士提议的全红即绿的控制方法,这是夜间控制的一个好方法,尽管这个方法的代价和难度要大的多。但是我绝对不认同绿波会引起超速的说法,这是没有道理的。夜间车少,周期时间可以小一点,绿波带窄一点不可以吗?
陶云:夜间带宽一定要窄才能减少超速现象的发生,但专门为夜间做一个窄带绿波好像又不值,所以辛博的rest on red是夜间离散交通控制在解决安全和效率最平衡的方法。
林科:夜间超速跟绿波没有必然的关系,首先绿波设计速度肯定在道路限速以内,设计上就不存在超速偏向;其次,超速一般都走不出绿波效果,遇到红灯的机率更大。实际在做低峰绿波也会充分考虑降低信号周期,合理的设置一般不会出有很大带宽的情况。
李克平教授:@陶云 多做一个绿波很麻烦吗?我估计半小时够了 (前提是已经有一个合适的绿波方案了)。
辛武平:关于在夜间车辆离散随机到达的情况下,绿波的意义和效用,前面小刚说的很到位。一、绿波的初衷是在主要方向车流和次要方向车流有明显差异,通过车队组团,来提高效率和减少延误。 如果没有主要方向和次要方向,或者流量小到离散随机到达,根本无法形成组团,绿波的未必有意义。二、在夜间车辆到达为离散、随机的情况下,绿波会提高超速的几率,导致不安全因素的提升。这种情况一是因为组团不存在,单车没有车队的掣肘,驾驶员心理和行为的作用,二是如果系统设计带宽够大,或者由于感应协调把绿灯时间回归给协调相位造成的协调带宽够大,单个车辆驾驶员很容易发生夜间超速,产生事故隐患。三、为提高夜间驾驶安全性,可以通过单独设计小带宽,通过“设计绿波来限制车速”, 也可以通过 “全红即绿”的方法,或者李克平老师提到的“刚性”感应协调控制。兼顾效率与安全,在夜间离散随机到达的情况下,“全红即绿”可能是较优的做法。